CARTA AL ESTUDIANTE Curso: MA-0013 Geometría Euclidiana II II Ciclo-2021 - Escuela ...
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Universidad de Costa Rica Facultad de Ciencias Escuela de Matemática Departamento de Educación Matemática CARTA AL ESTUDIANTE Curso: MA-0013 Geometría Euclidiana II II Ciclo-2021 Nivel: IV ciclo Requisitos: MA-0018 Tipo de curso: teórico-práctico Co-requisitos: no tiene Créditos: 4 Modalidad: Virtual Horario sesiones sincrónicas: lunes de 7 a 9:50 a.m. y jueves 7 a 8:50 a.m. Consulta vía ZOOM: Jueves de 9 a 11 a.m. y martes de 6 a 7 p.m. Acceso clases y consulta: https://udecr.zoom.us/j/85265181571 Código de acceso: 491663. Estimado y estimada estudiante: Reciba una cordial bienvenida. En este documento se le brinda información referente a la descripción, objetivos, contenidos, metodología, evaluación, cronograma y bibliografía del curso, la cual le será útil para un desempeño adecuado en este. Se espera que este ciclo lectivo le sea productivo y que el éxito se refleje en todos sus quehaceres universitarios, muy particularmente en este curso. I. DESCRIPCIÓN Este curso está dirigido a los estudiantes de la carrera Educación Matemática que ya cuentan con las bases geométricas que proporciona MA0008, además de contenidos referentes a la teoría de conjuntos. Como continuación de la construcción axiomática de Geometría Euclidiana I, este curso se propone completar el estudio de la geometría plana y trabajar conceptos estereométricos desarrollados intuitivamente desde la niñez; sin embargo, ahora se busca formalizar justificaciones de las propiedades de dichos cuerpos abordadas en la educación básica. Al igual que su requisito, los elementos tratados en este curso tienen su aplicación más inmediata en el curso de Geometría Analítica, donde se dota de sentido analítico a las propiedades que se trabajaron con un enfoque sintético y se relaciona más la Geometría con otras áreas de la Matemática. Modalidad virtual Durante todo el ciclo se desarrollarán sesiones virtuales. Las personas estudiantes utilizarán la plataforma virtual de la UCR (Mediación Virtual, https://mediacionvirtual.ucr.ac.cr) como un medio de interacción con sus pares, a través de foros, y el profesor. La virtualidad será alta. ~1~
II. OBJETIVOS Durante este curso, se espera que la persona estudiante sea capaz de: 1. Conjeturar algunas propiedades relativas a la circunferencia y a sus ángulos inscritos mediante la experimentación con casos particulares. 2. Demostrar los teoremas principales sobre circunferencias, rectas secantes y tangentes, y cuerdas que se intersecan en su interior. 3. Realizar ejercicios que requieran la identificación y aplicación de las propiedades más importantes relativas a la circunferencia, cuerdas, rectas secantes y tangentes. 4. Realizar ejercicios que requieran la identificación y aplicación de las propiedades más importantes relativas a los ángulos centrales e inscritos en una circunferencia. 5. Construir, con regla y compás, representaciones de figuras geométricas planas, así como mediatrices, medianas y alturas de triángulos, utilizando propiedades de la circunferencia. 6. Conjeturar algunas propiedades de polígonos mediante la experimentación con casos particulares. 7. Deducir algunas propiedades de polígonos a partir de las propiedades de triángulos. 8. Realizar ejercicios que requieran la identificación y aplicación de las propiedades principales de los polígonos. 9. Resolver problemas relativos a la aplicación de las propiedades de polígonos regulares y sus áreas. 10. Ejemplificar situaciones que se describan mediante figuras circulares o mediante sólidos geométricos. 11. Construir representaciones de figuras geométricas sólidas utilizando lápiz y recursos tecnológicos. 12. Construir figuras geométricas en tres dimensiones utilizando diversos materiales. 13. Justificar y demostrar los teoremas principales sobre paralelismo, perpendicularidad y ángulos diedros. 14. Deducir algunas propiedades de conos, pirámides, prismas, cilindros y esferas, mediante la experimentación con casos particulares y mediante traslación de la dimensión plana a la dimensión espacial. 15. Justificar y demostrar los principales teoremas sobre conos, pirámides, prismas y cilindros. 16. Realizar ejercicios que requieran la identificación y aplicación de las propiedades principales de conos, pirámides, prismas, cilindros y esferas. 17. Resolver problemas relativos a la aplicación de las propiedades de superficie y volumen de conos, pirámides, prismas, cilindros y esferas. 18. Deducir algunas propiedades relativas a poliedros, mediante la experimentación con casos particulares. 19. Justificar y demostrar los principales teoremas sobre poliedros. ~2~
20. Realizar ejercicios que requieran la identificación y aplicación de las propiedades más importantes relativas a poliedros, su superficie y su volumen. 21. Describir la trayectoria histórica de matemáticos que realizaron aportes en Geometría. III. CONTENIDOS Seguidamente se precisan los contenidos del curso: Tema 1. Circunferencias y superficies esféricas. Teoremas de concurrencia 1. Rectas tangentes a circunferencias y planos tangentes a superficies esféricas. 2. Ángulos inscritos y arcos interceptados. 3. Arcos de circunferencias y arcos congruentes. 4. Segmentos secantes y tangentes. 5. Teoremas de concurrencia. 6. Bisectrices de los ángulos de un triángulo y medianas en un triángulo. 7. Construcciones geométricas. 8. Circunferencia inscrita y circunscrita. Tema 2. Rectas y planos perpendiculares y paralelos en el espacio 1. Teorema fundamental sobre perpendiculares. 2. Distancia de un punto a un plano. 3. Propiedades de planos paralelos. 4. Ángulos diedros y planos perpendiculares. 5. Proyecciones. Tema 3. Polígonos regulares. Áreas de círculos y sectores 1. Polígonos y polígonos regulares. 2. La longitud de la circunferencia. 3. El área de un círculo. 4. Longitudes de arcos y área de sectores. Tema 4. Los cuerpos sólidos y sus volúmenes 1. Propiedades de prismas y pirámides. 2. El principio de Cavalieri. 3. Volumen de prismas y pirámides. 4. Propiedades y volumen de cilindros y conos. 5. Volumen y área de la superficie de una esfera. IV. METODOLOGÍA ~3~
La intención del curso es desarrollar la habilidad de comunicar matemáticamente las ideas en forma oral y escrita mediante el empleo riguroso del lenguaje matemático. La modalidad es virtual. En las sesiones de cada semana se combinará la modalidad sincrónica y asincrónica. Las sesiones sincrónicas 1. Se dispondrá de espacios de desarrollo de la teoría y de aplicación de los conceptos en el planteamiento de ejemplos o demostraciones. 2. Todos los lunes de 7:00 a 9:50 a.m. y jueves de 7:00 a 08:50 a.m. se programará una sesión sincrónica vía ZOOM para el desarrollo de un tema, ya sea por parte del profesor o por un grupo de estudiantes. 3. Para la clase virtual sincrónica, las personas estudiantes tendrán la libertad de ingresar o mantenerse en la sesión con su audio y video o sólo audio (Resolución VD-11489-2020, Página 15). 4. Todas las sesiones serán grabadas, previo consentimiento de las personas estudiantes, aquel o aquella quien no esté de acuerdo podrá deshabilitar su imagen y micrófono, lo cual se entenderá para todos los efectos como su no autorización. 5. Cuando existan motivos que hagan que la persona estudiante no esté en condiciones para ingresar con audio y video a la sesión de una clase virtual sincrónica de asistencia, la persona estudiante deberá ponerlos en conocimiento de la persona docente a cargo, para que tome las medidas necesarias. Las sesiones asincrónicas Las sesiones asincrónicas tienen el objetivo de que promover el desarrollo de actividades y guías de estudio, indagación y resolución de problemas, tanto individuales como en equipo. Así: 1. Cada semana, la persona estudiante deberá estudiar guías, hojas de trabajo, videos, entre otros como parte de su aprendizaje. 2. Las actividades estarán disponibles en Medición Virtual e incluirán, en la mayoría de los casos, foros y tareas para que el y la estudiante las desarrolle en forma personal o grupal, para ello dispondrá de un tiempo suficiente. Durante el curso se abordarán los ejes de formación de la carrera, de la siguiente manera: Historia y epistemología de la matemática: Se conocerá el aporte de diversos matemáticos al campo de la Geometría por medio de videos que serán realizados por los estudiantes, en las cuales se resaltarán también aspectos importantes de la vida del personaje y la época en la cual existió. Además, deberán hacer entrega de un resumen del trabajo propio y de los compañeros. ~4~
Didáctico-matemático: Se retomará la teoría de transposición didáctica estudiada en el curso Didáctica de la Matemática y los contenidos de los cursos MA0008 y MA00013 para la realización de un conjunto de videos sobre construcciones con regla y compás. Este trabajo constituirá las horas de práctica profesional de los estudiantes. Tecnologías de Información y Comunicación (TIC): Se hará uso de herramientas tecnológicas como el programa GeoGebra para la formulación de conjeturas, apoyo en la demostración de teoremas y visualización espacial. Como se ha mencionado anteriormente, se desarrollarán varias sesiones virtuales. La persona estudiante utilizará un Sistema de Geometría Dinámica, GeoGebra, para construir una representación de un problema propuesto. Se basará en las definiciones, relaciones o teoremas estudiados previamente en el curso, luego, basado en la exploración dinámica que permite GeoGebra formulará conjeturas que deberá sustentar en una primera fase con argumentos visuales y empíricos, posteriormente, toda conjetura deberá ser demostrada utilizando argumentos geométricos propios del curso. Aplicaciones de la matemática: Además del abordaje teórico del curso, se buscarán constantemente aplicaciones de los contenidos estudiados. Considerando lo anterior, este curso contribuye a alcanzar los siguientes aspectos del perfil profesional de la carrera: CONOCIMIENTOS 2) Conoce el lenguaje matemático que le permite expresarse con rigor. 3) Comprende los conceptos centrales de los tópicos de matemática que le permitirán construir el conocimiento didáctico de los temas propuestos en los programas de matemática del sistema educativo costarricense. 5) Conoce la relación de la matemática con otras áreas del saber y variadas aplicaciones de la matemática a las ciencias exactas y sociales. 6) Conoce aspectos teóricos y prácticos sobre métodos y estrategias para plantear y resolver problemas matemáticos. 7) Comprende el contexto histórico y social en el que se ha desarrollado la matemática. HABILIDADES 1) Utiliza los procesos de demostración y resolución de problemas en las áreas de la matemática. ~5~
2) Utiliza los procesos de razonamiento inductivo, heurístico y deductivo en todas las áreas de la matemática. 4) Utiliza las formas propias del lenguaje matemático para expresarse de modo preciso y riguroso en los diversos modos de argumentación tanto orales como escritos en todas las áreas de la matemática. 5) Usa las diferentes representaciones de los objetos matemáticos según lo requiera el problema planteado. 8) Resuelve problemas matemáticos reconociendo la pertinencia de la tecnología. 14) Muestra dominio de las habilidades de comunicación verbal y escrita como una herramienta para lograr una mejor gestión de las clases, trabajo con sus colegas, asesorías y procesos de investigación. ACTITUDES 2) Reconoce su tarea docente como una actividad de formación integral de los estudiantes asociada a la formación matemática. 4) Reconoce la importancia del trabajo en equipo como la vía de socialización de sus problemas, aciertos en su quehacer docente así como la mejor forma de lograr propuestas de innovación. 7) Reconoce las diferencias individuales de sus estudiantes en el aprendizaje matemático, las atiende y las valora como positivas para promover construcción de conocimiento matemático y valores como tolerancia, solidaridad y respeto. 8) Muestra una actitud respetuosa hacia el estudiante, independientemente de su etnia, género, ideología, religión, estatus económico, orientación sexual, nacionalidad, posibilidades de aprendizaje o cualquier otra característica o condición de este. V. EVALUACIÓN Como parte de la evaluación formativa, el diseño de las actividades o tareas matemáticas (exposición de los temas, problemas, lecturas, etc.) se fomentará la participación de los y las estudiantes en un ambiente de reflexión, colaboración y discusión. No se realizará un diagnóstico de los conocimientos de los estudiantes en una clase determinada, sino que, a través de las respuestas que den los alumnos a las diferentes tareas que se les presenten, se discutirán las creencias y errores enmarcadas. Los y las alumnos dispondrán de espacios de trabajo que procurarán reforzar y orientar su desempeño matemático en la realización de los ejercicios y problemas propuestos. A través de foros, tareas e interacción en las clases sincrónicas, se espera que los y las estudiantes discutan conceptos, teoremas, demostraciones, problemas y tareas ~6~
propuestas en cada tema. Se enfatizará que analicen la retroalimentación recibida por sus pares o por el profesor con el objetivo de refinar o ampliar sus conceptos o ideas matemáticas. Como parte de la evaluación sumativa, las personas estudiantes realizarán: 1) Tareas (50%) a) Ya sea utilizando herramientas digitales o no y relacionadas con: i) Solucionar problemas o plantear problemas. ii) Diseñar actividades según los objetivos del curso. iii) Realizar exposiciones relacionadas con temáticas históricas o específicas de geometría. iv) Elaborar ensayos relacionados con las lecturas asignadas durante todo el curso, ya sea de manera individual o grupal. b) Las personas estudiantes dispondrán de al menos cinco días para hacer y presentar las tareas en Mediación Virtual. 2) Exámenes cortos (25%) a) Durante el ciclo lectivo, se realizarán cinco de exámenes cortos de los temas estudiados en el curso, se hará énfasis en los aportes en clase y derivados de las discusiones generadas, así como los trabajos realizados por los estudiantes y su retroalimentación. a) Estas evaluaciones no necesariamente se anunciarán con anticipación, dado que se ajustan a la dinámica de estudio que requiere el curso, según el Artículo 15 del Reglamento Académico Estudiantil, la reposición de algún examen corto está sujeta al artículo 24 del mismo reglamento. 3) Un examen final (25%) a) Se realizará un examen al finalizar el curso. b) Las personas estudiantes podrán consultar cualquier fuente de información siempre y cuando se agregue en la bibliografía y dispondrán de al menos un día para contestar las preguntas y subir un archivo con sus soluciones a Mediación Virtual. c) El comportamiento de los y las estudiantes rige por el Reglamento de Orden y Disciplina de los estudiantes de la UCR, en el cual se establecen, entre otras, las faltas graves: i) (Artículo 5b) Procurarse por cualquier medio ilícito, en el momento de la realización de la prueba, examen o control de conocimientos, cualquier tipo de información utilizable para ese efecto o del mismo modo suministrar a otra dicha información. ii) (Artúclo 5c) Copiar de otro estudiante tareas, informes de laboratorio, trabajos de investigación o de cualquier otro tipo de actividad académica. De esta manera, las personas estudiantes serán evaluados sumativamente a partir de su desempeño en: RUBRO PORCENTAJE ~7~
Tareas 50% Exámenes cortos 25% Examen final 25% TOTAL 100% La nota de aprovechamiento final (n), será la suma de los porcentajes obtenidos en los rubros mencionados. Esta se expresa en una escala de 0 a 10 y se reportará de la siguiente manera: ❖ Si su nota n es igual o superior a 6.75, el estudiante aprueba el curso con la nota n redondeada al valor más cercano entre: 7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0, 9.5 ó 10.0. Los casos intermedios como 7.25 ó 7.75 se redondean hacia arriba. ❖ Si 5.75 ≤ n < 6.75, el estudiante tiene derecho a aplicar un examen de ampliación en el cual debe obtener una nota superior o igual a 6.75 para aprobar el curso con 7.0. En caso contrario, su nota será 6.0 ó 6.5 la más cercana a su nota n. ❖ Si n es inferior a 5.75 pierde el curso y su nota final es la nota n redondeada a la unidad o media unidad más cercana: 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0 ó 5.5. EXÁMENES DE REPOSICIÓN: Para realizar examen de reposición el estudiante debe entregar al profesor la solicitud por escrito acompañada con el documento oficial que justifique debidamente la razón de su ausencia al examen respectivo, según las causas y períodos que el Reglamento de Régimen Académico Estudiantil considera como válidas. Si la reposición es aprobada, la docente le indicará al estudiante la fecha y el lugar de la reposición. VI. HORAS PRÁCTICA PROFESIONAL Por la naturaleza teórico-práctica del curso, cada estudiante debe cumplir con 16 horas de práctica profesional. La validación de dichas horas queda sujeta al cumplimiento de los requisitos establecidos. En este curso, el trabajo de HPP consistirá en la realización en parejas de un conjunto de videos sobre construcciones con regla y compás, con apoyo del programa GeoGebra, de acuerdo con las indicaciones que dará la docente. Los videos se realizarán a lo largo del ciclo, conforme se avanza en los contenidos del curso y estarán constituidos por dos partes: En la primera, se explicará con ayuda del programa GeoGebra la construcción paso a paso, simulando los trazos de la regla y el compás. En la segunda, se brindarán las razones de por qué la construcción realizada es válida, justificando matemáticamente cada uno de los pasos realizados. Este trabajo será un insumo con el que podrán contar los docentes del curso MA-1111 Fundamentos de Geometría con Trigonometría ~8~
(del Departamento de Matemática Aplicada), o bien otros profesores que deseen utilizarlos en ciclos posteriores. VII. CRONOGRAMA La programación de las temáticas se especifica en la siguiente tabla; sin embargo, las disposiciones que aquí se detallan podrían variar según el avance del grupo. Semana Fecha Tema 1 16 al 21 de Revisión de conceptos y teoremas de MA0008. agosto 2 23 a 28 de Rectas tangentes a circunferencias y planos tangentes a superficies agosto esféricas. Ángulos inscritos y arcos interceptados. Arcos de circunferencias y arcos congruentes. 3 31 agosto al 4 Segmentos secantes y tangentes. de setiembre Teoremas de concurrencia. Bisectrices de los ángulos de un triángulo y medianas en un triángulo 4 6 al 11 de Construcciones geométricas. setiembre Circunferencia inscrita y circunscrita. 5 13 al 18 de Teorema fundamental sobre perpendiculares. setiembre Distancia de un punto a un plano. Propiedades de planos paralelos. 6 20 al 25 de Ángulos diedros y planos perpendiculares. setiembre Proyecciones. 7 27 setiembre Ángulos diedros y planos perpendiculares. al 2 de octubre Proyecciones. 8 4 al 9 de Polígonos y polígonos regulares. octubre La longitud de la circunferencia. 9 11 al 16 de Semana de la Desconexión Tecnológica octubre 10 18 al 23 de El área de un círculo. octubre Longitudes de arcos y área de sectores. 11 25 al 30 de Propiedades de prismas y pirámides. ~9~
octubre 12 1 al 6 de El principio de Cavalieri. noviembre 13 8 al 13 de Volumen de prismas y pirámides. noviembre 14 15 al 20 de Propiedades y volumen de cilindros y conos. noviembre Volumen y área de la superficie de una esfera. 15 22 al 27 de Presentación de HPP noviembre 16 29 al 4 de II Examen Parcial diciembre Los contenidos de cada prueba están sujetos a cambios, estos serán confirmados por el docente. VIII. BIBLIOGRAFÍA 1) Baldor, J.A. (1982). Geometría Plana y del Espacio. Madrid: Ediciones y Distribuciones Códice. 2) Moise, E., Downs, F. (1970). Geometría Moderna. Colombia: Fondo Educativo Interamericano. 3) Moise, E. (1968). Geometría Elemental desde un punto de vista avanzado. México: Continental. 4) Varilly J. (1988). Elementos de Geometría Plana. Costa Rica: Editorial UCR. Prof. William Poveda Oficina 424 FM Telegram: https://t.me/wpoveda95 Email: William.poveda@ucr.ac.cr ~ 10 ~
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